Biokompositer

Projektet pågick under drygt tre år – mellan juli 2017 och oktober 2021. Koordineringsprojektet hade en budget på 1,2 MSEK.

Tre frågor till projektledare Marie-Claude Béland, RISE

Vad ser du att ni åstadkom ni med Biokompositer?
– Det viktigaste när vi satte upp projekt var att göra demonstratorer som var industriellt relevanta. Det har vi verkligen lyckats med. Nya demonstratorer för protes, accessoarer, flaskor för kolsyrade dryck, inredningsdetaljer för interiörer, och fordonskomponenter har levererats. Sedan var det att diskutera de i en kontext för cirkulära material och cirkulära affärsmodeller. Inte alls en enkel fråga när vi jobbade med så många olika marknadssegmenten. Cirkularitet av material påverkas mest av att arbeta med råmaterial från återvinnings källor och affärsmodeller är branschspecifika. Detta gör att lönsamhet kommer att bero delvis på hur företagen lyckas arbeta med andra i deras värdenätverk och delvis på vilka cirkulära modeller implementeras. Men vi har idag mycket mer kunskap om vilka cirkulära strategier fungerar bäst för olika typer av produkter.

– En annan sak som var viktigt i början av projektet var att EU och Sverige precis kom ut med hållbarhetsmålen. Det var en del av samhällsnyttan att kunna diskutera och rapportera om hur Biokompositer bidrog till dem, säger Marie-Claude Béland.

Vad ser du som viktigt framåt för utvecklingen av området?
– Vi behöver vara bättre på att integrera cirkulära affärsmodeller i arbetet med materialutveckling, och anpassning av produktionsmetoder. Ökad medvetenhet om möjliga cirkulära strategier och hur de påverkas av andra aktörer i värdenätverk är också viktigt.

Hur upplevde du att det var att vara projektledare för Biokompositer?
– Jag gillar att tänka stort och tycker att det var mycket givande att leda ett sådant projekt. Jag är väldigt tacksam till alla BioInnovations industrimedlemmar som bidrog till att strukturera upp Biokompositer för fyra år sedan, och naturligtvis också till alla företag som var med i projektet och drev utvecklingen framåt. Det fungerade väldigt bra med projektledarna på grund av att vi sade från början att Cirkularitet och Koordination skulle leverera värde och inte bara vara ett koordineringsprojekt. Sedan blev det svårt att samlas under Covid, men i grunden var det mycket intressant att se alla framsteg.

Om projektet

Det finns idag ett stort behov av biobaserade material med skräddarsydda egenskaper och optimerad prestanda (till exempel värmetålighet eller flexibilitet). Efterfrågan ökar ytterligare om materialet därtill har attraktiva ytegenskaper och lägre klimatbelastning. Genom innovationsprojektet Biokompositer skulle högförädlad svensk biomassa placeras på en starkt växande global marknad. Projektet adresserade tydliga samhällsutmaningar och kundbehov och skulle fram till 2021 att genom fyra delprojekt fokusera på utvalda marknadssegment där efterfrågan är stor och marknadspotentialen hög; pappersbaserade flaskor, formpressade fordonskomponenter, nya proteser, nya accessoarer och formpressade komponenter för möbler och interiör.

Projektet syftade till att främja svensk biokompositproduktion. Gränsöverskridande kompetens och stark industriell medverkan borgade för att resultaten skulle tas till fullskalig demonstration och realiserande.

Delprojekt:

• Pappersbaserade flaskor
  Stödja utvecklingen av en pappersbaserad flaska för kolsyrad dryck.
• Biokompositer för personifierade produkter och tjänster
  Utveckla personliga produkter och tjänster inom accessoarer och protesprodukter vid hudkontakt, där personifiering, innovativa produkter och utökade funktioner är mycket efterfrågade.
• Transport
  Producera en komponent till fordonsindustrin tillverkad i ”Advanced Sheet Molding Compounds” (ASMC) med minst 70% bio-baserade beståndsdelar (biobaserad matris och/ eller fibrer).
• Biokompositer för aktiva mötesplatser
  Att samverka längs hela värdekedjan för att från sidoströmmar ta fram prototyper för högvärdesprodukter i form av möbler och inredning som kan utvärderas i miljöer som utgör attraktiva mötes- och arbetsplatser.

Genomförande och aktörskonstellation

Konsortiet i innovationsprojektet bestod totalt av drygt 24 aktörer från universitet, institut och företag.

De nya kompositmaterialen skulle i huvudsak baseras på svensk skogsråvara samt biprodukter från lantbruket. Nivån i delprojekten sträckte sig från teknologiutveckling, till exempel additiv tillverkning av nanocellulosa, till etablering av ny värdekedja i syfte att skapa kommersialisering. Projektens aktörskonstellationer med företag från olika delarna av värdekedjan möjliggjorde demonstration av resultat i större skala, samt ökade möjligheterna till snabb implementering.

Utöver arbetet inom de fyra delprojekten – som drevs oberoende av varandra, deltog alla i delprojektet Cirkularitet och koordinering. Projektet fokuserade på cirkulära modeller och hur projektet bidrog till FN:s hållbarhetsmål. Ur ett behovsägarperspektiv finns det många utmaningar länkad till produktion och användning av biobaserade kompositmaterial. Dels finns det tekniska utmaningar som hur man kan behandla restströmmar som råmaterial eller hur man ser till att biokompositen presterar lika bra (eller bättre) än det materialet den ersätter. Tekniska utmaningar adresserades inom varje delprojekt.

Det finns också utmaningar relaterade till nya affärsmodeller inom cirkulär ekonomi. Cirkularitet och Koordination arbetade systematiskt med ett cirkularitetsindex för material; med att följa upp vilka hållbarhetsmål som delprojekten bidrog till; och analyserade projekt demonstratorer i kontexten av cirkulära strategier. För att kunna lära oss av hur andra industrier arbetar med cirkulära affärsmodeller, projektet organiserade en workshop där affärsmodeller från bland annat flygindustrin presenterades och diskuterades.

Projektet analyserade hur företag i olika marknadssegment arbetar idag med cirkulära strategier och vad som behövs implementeras i framtiden för att generera de fördelar som finns med en biobaserad och cirkulär ekonomi. Material cyklar både inom och utanför företaget identifierades och demonstratorerna analyserades enligt två olika modeller (se Circular Materials Conference abstract, s.7.). För varje delprojekt diskuterades ramverk för cirkulära strategier.

Biokompositer har rapporterat om hur projektet har bidragit till följande mål. Se rapporten Innovationsprojekt Biokompositer – Bidrag till globala målen för hållbar utveckling. Projektet har huvudsakligen bidragit till följande målen:

• Mål 8: delmål 8.2, delmål 8.3 och delmål 8.4
• Mål 9: delmål 9.4 och delmål 9.5
• Mål 12: delmål 12.2, delmål 12.4, delmål 12.5 och delmål 12.6
• Mål 13: delmål 13.3
• Mål 14: delmål 14.1
• Mål 16: delmål 16.7

Konkreta resultat och leverabler

Alla planerade leverabler har levererats, inkl. lägesrapporter, slutrapport, fem dokumenterade workshops, sju dokumenterade koordinationsmöten, och kommunikationsplan. Rekommendationer för biokompositer i en cirkulär ekonomi presenterades på en konferens och finns i artikeln (manuskript under arbete) skriven utifrån konferenspresentationen.

Projektet genererade också en del intresse i olika medier med över tjugo press release och artiklar samt tre vetenskapliga publikationer.

Oplanerade leverabler:

Resultat presenterades på Circular Materials Conference i April 2021 ( 21-22 April 2021, Virtual/Chalmers, Göteborg. “Circular strategies for bio-based composite materials in four market segments”, Tatjana Karpenja, Marie-Claude Béland, Fredrik Berthold, Maria Wennman, Niklas Berglin, Li Yang) och en artikel (manuskript under arbete) om “Circular Strategies for Bio-based Composite Materials” som är baserad på konferenspresentationen.

Projektet träffade Sveriges delegation för cirkulär ekonomi och har sammanfattat hur projektet bidrog till hållbarhets målen (se rapporten “Biokompositer bidrar till Miljömål”, sammanfattat av Marie-Claude Béland).

Påverkan av COVID-19:

Projektet förlängdes till den 31 oktober 2021 för att synka med de delprojekt som blev försenade. Möten i 2020/2021 ordnades digitalt.

Resultatens effekter och potential

Projektet Cirkularitet och Koordination haft effekter på hur partners i delprojekten tänker kring cirkularitet av biokompositer. I workshops med varje delprojekt analyserade projektet hur värdekedjan såg ut och vilka möjligheter fanns för att förbättra den utifrån ett ramverk för cirkulära strategier. Man kollade också på en modell från SITRA, som kartlägger affärsmodeller i olika delar av värdekedjan från produktdesign till ”end-of-life”. Där identifierar de att möjligheterna för att öka cirkularitet hamnar för det mesta i produktanvändningsfas.

Inom Cirkularitet och Koordination stämde projektet av med flera grupper som arbetar med ecodesign, med kompositmaterial, och med cirkulär ekonomi. En online kurs (Edx.org i september 2017, ”Circular Economy: An Introduction” med TU Delft) gav projektet bakgrunden till ramverket för cirkulära strategier som användes samt kriterierna för vad som måste vara på plats i värdekedjan för att kunna göra affärer mer cirkulära.

Samhälleliga förutsättningar

Många faktorer bidrog till de politiska och marknadsmässiga förutsättningarna för biobaserade kompositmaterial. Utöver behovet av att utveckla nya material som inte är skadliga för miljön finns det behov av att alla i en ökande befolkning ska ha tillgång till transport, produkter, tjänster osv. samtidigt som klimatpåverkan förväntas minskas. Acceptans från konsumenter spelar också roll, speciellt när det gäller användning av råmaterial från restströmmar. Politiskt publicerade FN sina hållbarhetsmål, som adopterades av EU vilket i sin tur innebär att Sverige utvecklade en strategi för att nå dem.

Att arbeta med demonstratorer på industriell skala för biobaserade kompositer har bidragit till ökad kunskap om viktiga faktorer för produktionen. Frågan om beständighet kontra nedbrytbarhet är relevant på olika sätt i olika demonstratorer och analysen av cirkulära strategier resulterade i identifiering av var och hur olika företag kan agera för att bidra till en biobaserad och cirkulär ekonomi.

Extern synlighet

Projektet har diskuterats i media och representerades vid olika evenemang och konferenser, både nationellt och internationellt. Ta del av resultatet här.

Nästa steg

För Cirkularitetsdelen håller projektparterna på att skriva en artikel kopplad till ett konferensbidrag projektet hade på Circular Materials Conference. Projektledare Marie-Claude Béland tror också på fortsatt samarbete med Biokompositers partners i nya projekt.